新型碳纳米材料的绿色制备及其化学/生物传感研究
发布时间：2023-06-18 04:47
新型碳纳米材料的合成研究对于化学/生物传感器性能的改良具有重要的意义。本文研究的新型碳纳米材料主要包括:三维石墨烯材料和碳量子点。本研究分别以氧化石墨烯和生物质为前驱物,绿色制备了三维石墨烯和碳量子点材料,并通过各种表征手段研究了其性能,应用于检测植物激素及重金属离子等化学/生物传感器的制备。主要内容包括以下几个方面:1.以一种新型绿色方法(化学预还原/电还原法)制备了三维石墨烯材料。然后以这种三维石墨烯材料为载体,采用电化学辅助巯基点击法合成了巯基化聚吡咯/三维石墨烯纳米复合物材料,然后在其表面高分散金纳米颗粒,采用双信号放大的方式制备出能选择性高灵敏检测植物生长素(IAA)的电化学免疫传感器。此传感器在0.2至1000pg/mL的范围内呈线性关系,检测限为0.13 pg/mL(S/N=3)。此外,所制备的电化学免疫传感器具有满意的选择性、重现性和稳定性,并用于测定几种植物相关提取物样品中的IAA含量。2.报道了一种基于预还原/电还原方法制备的三维石墨烯材料,采用电化学沉积方法合成AuNPs/三维石墨烯纳米复合材料,然后通过静电吸附和共价键合IAA抗体,构建出用于选择性高敏检测IAA...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.1.1 植物激素检测的意义
1.1.2 重金属离子检测的意义
1.2 新型碳纳米材料简述
1.2.1 三维石墨烯材料
1.2.2 碳量子点材料
1.3 电化学检测方法
1.3.1 植物激素电化学传感检测方法
1.3.2 重金属离子电化学传感检测方法
1.4 本文的研究内容
第二章 基于三维石墨烯纳米复合物用于构建双信号放大高灵敏检测IAA电化学免疫传感器
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验药品
2.3 实验方法
2.3.1 电极处理
2.3.2 吡咯单体的纯化
2.3.3 金胶(Au NPs)的制备
2.3.4 氧化石墨烯的制备
2.3.5 化学预还原-电还原制备三维石墨烯材料
2.3.6 AuNPs/T-PPy/3DrGo复合材料的制备
2.3.7 AuNPs-HRP-IgG的制备
2.3.8 AuNPs–anti-IAA的制备
2.3.9 植物激素IAA电化学免疫传感器的制备
2.3.10 植物激素IAA电化学免疫传感器的检测方法
2.3.11 植物激素实际样品的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 AuNPs/T-PPy/3DrGo复合材料的表征
2.4.2 紫外光谱表征
2.4.3 构建的植物激素IAA电化学免疫传感器的表征
2.4.4 对IAA的检测性能测试
2.4.5 对IAA的选择性、稳定性进行测试
2.4.6 实际检测植物种子中的IAA
2.5 本章小结
第三章 制备高分散金纳米颗粒-三维石墨烯复合物用于植物激素IAA高敏电化学传感器的制备
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验药品
3.3 实验方法
3.3.1 电极处理
3.3.2 氧化石墨烯的制备
3.3.3 化学预还原-电还原制备三维石墨烯材料
3.3.4 AuNPs/3DrGo复合电极的制备
3.3.5 电化学传感的制备
3.3.6 电化学传感的制备
3.3.7 植物激素实际样品的制备
3.4 结果与讨论
3.4.1 AuNPs/3DrGo复合材料的表征
3.4.2 紫外光谱表征
3.4.3 免疫传感器的检测性能
3.4.4 免疫传感器的表征
3.4.5 实际检测植物种子中的IAA
3.5 本章小结
第四章 绿色合成杂原子共掺杂碳量子点的水热法制备及其性能表征
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验药品
4.3 实验方法
4.3.1 碳量子点的制备
4.3.2 碳量子点的纯化
4.3.3 碳量子点的表征
4.3.4 缓冲溶液的配制
4.4 结果与讨论
4.4.1 粒径和形貌表征
4.4.2 CIE色坐标表征
4.4.3 光谱性质表征
4.4.4 对重金属离子的响应性能
4.5 本章小结
第五章 基于碳量子点-三维石墨烯复合材料用于同时检测镉和铅离子电化学传感器的制备
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验药品
5.3 实验方法
5.3.1 电极处理
5.3.2 CQDs的制备
5.3.3 氧化石墨烯的制备
5.3.4 三维石墨烯材料的制备
5.3.5 CQDs-3DrGo/GCE电化学传感器的制备和测量
5.3.6 实际水样的检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 CQDs-3DrGo复合物对Cd2+和Pb2+的电化学性能
5.4.2 碳量子点的性能探究
5.4.3 优化CQDs-3Dr Go/GCE上Cd2+和Pb2+检测条件
5.4.4 单独和同时检测Cd2+和Pb2+
5.4.5 实际水体中Cd2+和Pb2+的测定
5.5 本章小结
全文总结
参考文献
致谢
作者简介
在读期间科研成果目录
一、在读期间发表的论文
二、参加和主持的科研项目
三、申请的专利成果
四、获得的荣誉及奖励
本文编号：3834811
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.1.1 植物激素检测的意义
1.1.2 重金属离子检测的意义
1.2 新型碳纳米材料简述
1.2.1 三维石墨烯材料
1.2.2 碳量子点材料
1.3 电化学检测方法
1.3.1 植物激素电化学传感检测方法
1.3.2 重金属离子电化学传感检测方法
1.4 本文的研究内容
第二章 基于三维石墨烯纳米复合物用于构建双信号放大高灵敏检测IAA电化学免疫传感器
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验药品
2.3 实验方法
2.3.1 电极处理
2.3.2 吡咯单体的纯化
2.3.3 金胶(Au NPs)的制备
2.3.4 氧化石墨烯的制备
2.3.5 化学预还原-电还原制备三维石墨烯材料
2.3.6 AuNPs/T-PPy/3DrGo复合材料的制备
2.3.7 AuNPs-HRP-IgG的制备
2.3.8 AuNPs–anti-IAA的制备
2.3.9 植物激素IAA电化学免疫传感器的制备
2.3.10 植物激素IAA电化学免疫传感器的检测方法
2.3.11 植物激素实际样品的制备
2.4 结果与讨论
2.4.1 AuNPs/T-PPy/3DrGo复合材料的表征
2.4.2 紫外光谱表征
2.4.3 构建的植物激素IAA电化学免疫传感器的表征
2.4.4 对IAA的检测性能测试
2.4.5 对IAA的选择性、稳定性进行测试
2.4.6 实际检测植物种子中的IAA
2.5 本章小结
第三章 制备高分散金纳米颗粒-三维石墨烯复合物用于植物激素IAA高敏电化学传感器的制备
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验药品
3.3 实验方法
3.3.1 电极处理
3.3.2 氧化石墨烯的制备
3.3.3 化学预还原-电还原制备三维石墨烯材料
3.3.4 AuNPs/3DrGo复合电极的制备
3.3.5 电化学传感的制备
3.3.6 电化学传感的制备
3.3.7 植物激素实际样品的制备
3.4 结果与讨论
3.4.1 AuNPs/3DrGo复合材料的表征
3.4.2 紫外光谱表征
3.4.3 免疫传感器的检测性能
3.4.4 免疫传感器的表征
3.4.5 实际检测植物种子中的IAA
3.5 本章小结
第四章 绿色合成杂原子共掺杂碳量子点的水热法制备及其性能表征
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验药品
4.3 实验方法
4.3.1 碳量子点的制备
4.3.2 碳量子点的纯化
4.3.3 碳量子点的表征
4.3.4 缓冲溶液的配制
4.4 结果与讨论
4.4.1 粒径和形貌表征
4.4.2 CIE色坐标表征
4.4.3 光谱性质表征
4.4.4 对重金属离子的响应性能
4.5 本章小结
第五章 基于碳量子点-三维石墨烯复合材料用于同时检测镉和铅离子电化学传感器的制备
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 实验仪器
5.2.2 实验药品
5.3 实验方法
5.3.1 电极处理
5.3.2 CQDs的制备
5.3.3 氧化石墨烯的制备
5.3.4 三维石墨烯材料的制备
5.3.5 CQDs-3DrGo/GCE电化学传感器的制备和测量
5.3.6 实际水样的检测
5.4 结果与讨论
5.4.1 CQDs-3DrGo复合物对Cd2+和Pb2+的电化学性能
5.4.2 碳量子点的性能探究
5.4.3 优化CQDs-3Dr Go/GCE上Cd2+和Pb2+检测条件
5.4.4 单独和同时检测Cd2+和Pb2+
5.5 本章小结
全文总结
参考文献
致谢
作者简介
在读期间科研成果目录
一、在读期间发表的论文
二、参加和主持的科研项目
三、申请的专利成果
四、获得的荣誉及奖励
本文编号：3834811
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